JP2005208418A

JP2005208418A - 映写用スクリーンおよびそれを用いた無線映写システム

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Publication number: JP2005208418A
Application number: JP2004016017A
Authority: JP
Inventors: Izumi Iida; 泉飯田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】近距離無線通信を利用して、動画像の中継伝送を行う。
【解決手段】プロジェクタ４からの映像を映写する映写用スクリーン２にアンテナ２１を設ける。情報端末装置３とプロジェクタ４との間を、アンテナ２１によって中継した近距離無線通信によって接続することにより、高画質の動画映像が伝送可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、映写された映像を結像表示する映写用スクリーンと、それを用いた無線映写システムに関する。

近年、会議や講演会、映写会などにおいてパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣという）などの情報端末装置の映像情報を、前面映写型液晶プロジェクタ（以下、単にプロジェクタという）を用い大きな画面に映写し、それに基づき説明が行われることが多くなっている。

この場合、一般にはＰＣの映像出力端子と、プロジェクタの映像入力端子を、ケーブルにて接続している。このケーブルによりＰＣとプロジェクタの設置位置は制約を受けるなどの課題があった。また、多人数を収容するホールを映写会場とする場合においては、ＰＣとプロジェクタの距離が離れてしまうため長いケーブルが必要となり、ケーブルを敷設するための手間が掛かるなどの課題があった。さらに、長いケーブルを使用する場合、信号が減衰し映像が劣化することがあり、それを補償する増幅回路が必要となるなど、特に課題が多かった。そこで、ＰＣとプロジェクタ間を無線通信で接続する提案が多数なされている。

さらに、従来は、解像度が低く、反応時間も遅いため、スライド的な映像を映写する使用方法が主であったものが、近年は液晶表示体などの技術革新により、高解像度、高速な反応時間が実現され、動画などの映写も可能になっている。また、ＰＣの処理能力も飛躍的に伸びており、手軽に高精細な動画像をプロジェクタで表示する状況が増えている。

このように高精細な動画像を無線通信で実現しようとした場合、従来の無線ＬＡＮなど近距離無線通信にて使われている伝送方式では、無線通信部における伝送速度が低いため、高解像度の動画映像を伝送することは難しい。

そこで、動画像のデータを処理して、伝送情報を減らして無線伝送する方式（例えば、特許文献１参照）や、表示データをプロジェクタへ無線伝送し、プロジェクタにて表示処理を行う方式（例えば、特許文献２参照）が提案されている。これによりケーブルを用いないで映像情報を伝送し映写することが可能となった。
特開平１０−１４５７９６号公報（第１６頁、図２）特開２０００−２２２１６３号公報（第１１頁、図２）

しかしながら、特許文献1に示した映像表示システムでは、送信装置において映像信号の連続する前後のフレームで異なる部分の映像信号のみを取り出し符号化する手段と、表示装置において受信した信号を復号化し表示する手段が必要となる。これは、専用の回路の追加が必要であり、従来のプロジェクタとの接続の互換性が無く、また、専用の回路を必要とするために高価格になるなどの課題がある。

また、特許文献２に示したデータ表示システムでは、情報処理装置から送られたデータを表示するための、ビューア機能を表示装置に備える必要がある。これも専用の回路が必要となり高価格になる課題がある。また、表示する映像は表示装置側で処理して描画されるので、情報処理装置側での操作が表示映像に即時に対応できないなどの課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の課題に着目してなされたものであり、映写用スクリーンに無線通信用のアンテナを設けることにより、このアンテナを介して障害物の影響を受けることなく良好な無線通信を行うことができる映写用スクリーン及びこれを使用した無線映写システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、第１の発明に係る映写用スクリーンは、映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、少なくとも1つの無線通信用のアンテナを備えたことを特徴としている。

この第１の発明では、映写用スクリーンは設置される映写会場内のほぼすべての位置から見通せるように設置されるものであるため、その映写用スクリーンに無線通信に必要となるアンテナを備えたことで、映写に必要となる情報端末装置およびプロジェクタが見通し範囲となる。それにより、周囲の人間や構造物などが、電波伝搬の妨げとなることが少ないので、通信可能な範囲を広げる効果がある。

また、映写用スクリーンに備えたアンテナが平面状アンテナの場合、面積に対する制約を受けないため、広い周波数帯域にわたり特性の良いアンテナを実現することができるので、さらに通信可能な範囲を広げる効果がある。

第２の発明に係る映写用スクリーンは、映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、少なくとも1つの無線受信用のアンテナと少なくとも１つの無線送信用のアンテナを備えたことを特徴としている。

この第２の発明では、アンテナ設置のための面積の制約を受けない映写用スクリーンに、受信、送信それぞれに専用のアンテナを備えることで、送受信の切り替えによる損失をなくすことができる。また送受信切り替え用の高価な高周波スイッチも不要になるため、無線通信機器の価格低減効果もある。

第３の発明に係る映写用スクリーンは、映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、複数の無線通信網のために、それぞれ少なくとも1つの無線通信用のアンテナを備え、当該無線通信用のアンテナそれぞれに、無線通信用回路を接続し、さらに当該無線通信用回路間を無線中継用に相互に接続したことを特徴としている。

この第３の発明では、複数の無線通信回路とアンテナを映写用スクリーンに備え、かつそれぞれの通信回路間を接続したことで、映像情報を映写するプロジェクタと、映像情報を供給する情報端末装置との間を直接無線通信で接続するのではなく、本映写用スクリーンで中継し接続することができる。これによって、通信可能な範囲を広げる効果があるだけでなく、本映写用スクリーンならびにプロジェクタならびに情報端末装置のすべての間を無線通信で接続することができ、敷設の手間がかかり、美観を損なう恐れのあるケーブル類をなくすことができる。

第４の発明に係る映写用スクリーンは、第１乃至第３の何れか１つの発明に記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナは当該映写用スクリーンの上部側に配設されていることを特徴としている。

この第４の発明では、映写用スクリーンの上部側にアンテナを配置することで、特に効率よく電波の送受信を行うことができ、通信可能な範囲を広げる効果がある。

第５の発明にかかる映写用スクリーンは、第１乃至第４の何れか１つの発明に記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナのうち、少なくとも１つが当該映写用スクリーンを展張保持するための支柱に配設されていることを特徴としている。

この第５の発明では、映写用スクリーンが、映写される場所に常時設置されておらず、支柱によって展張保持される仮設型のスクリーンを使用する場合において、布状の仮設型スクリーンにアンテナや通信回路を固着させることは困難である。そこで、アンテナや、回路の一部を仮設型スクリーンを展張保持するための支柱に備えることで、本発明を簡便に実施できる。

第６の発明にかかる映写用スクリーンは、第１乃至第５の何れか１つの発明に記載された映写用スクリーンであって、前記アンテナの少なくとも１つが他の映写用スクリーンに備えた少なくとも１つの無線通信用アンテナとの間で無線通信するように構成されていることを特徴としている。

この第６の発明によれば映写会場が大きいなどの理由で、複数の映写用スクリーンに対し、同時に同一の映像情報を映写する必要がある場合に、1つの情報端末から複数のプロジェクタへ一斉に映像情報を伝送する必要がある。この場合に従来のケーブル接続では、ケーブルによる損失と信号を分配する損失があるため、増幅回路を備えた専用の分配器を必要としていた。しかしながら、本発明による映写用スクリーンに備えたアンテナ間で通信を行うことによって、映像情報を中継して映写することができる。

第７の発明にかかる映写用スクリーンは、第１乃至第６の何れか１つの発明に記載された映写用スクリーンであって、前記アンテナは、前記映写用スクリーンに着脱自在に配設されていることを特徴としている
この第７の発明によれば、映写用スクリーンにアンテナを備えない従来からの映写用スクリーンを既に備えた映写会場においても、無線通信機を付加することで、簡便に無線映写システムを構築することができる。

第８の発明にかかる無線映写システムは、第１乃至第７の何れか１つの発明に記載された映写用スクリーンと、当該映写用スクリーンに映像情報を映写する画像映写装置と、該画像映写装置へ映像情報を供給する情報端末装置と、前記画像映写装置及び情報端末装置の少なくとも何れか１つと前記映写用スクリーンのアンテナとの間で映像情報を無線通信する無線通信手段とを備えたことを特徴としている。

この第８の発明によれば、第１乃至第７の発明の映写用スクリーンへ映像情報を映写するためのプロジェクタと、前記映像情報を供給する情報端末の間を無線通信で接続する場合において、プロジェクタおよび情報端末に対して見通せる位置にある映写用スクリーンにアンテナを設置することで、配線の手間が掛かり、邪魔になるケーブルを使用することなく、映写システムを構築することが可能となる。

第９の発明にかかる無線映写システムは、第８の発明に記載の無線映写システムであって、前記無線通信手段はウルトラ・ワイドバンド（以下、単にＵＷＢという）通信方式で画像情報の無線通信を行うように構成されていることを特徴としている。

情報端末からプロジェクタへ高精細な動画像を伝送するためには、毎秒数十メガビットの情報量が必要である。この情報を伝送するためにＵＷＢ通信の高速伝送能力が必要となる。しかし、ＵＷＢ通信は他の無線通信との干渉を避けるために、送信電力を下げなくてはならない課題がある。

この第９の発明によれば、映写用スクリーンにアンテナを備えることで、限られた送信電力を有効に利用し、無線通信による映写システムを実現できる。

第１０の発明に係る映写用スクリーンは、第1乃至第７の何れか１つの発明に記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナの少なくとも１つは指向性及び偏波特性の少なくとも何れかを変化可能に構成されていることを特徴としている。

この第１０の発明では、本映写用スクリーンが中継する無線通信の相手方が移動しても、アンテナの、指向性を最適に向けて使うことで、通信可能な範囲を広げる効果がある。また、通信の相手方に応じて偏波を変化させて使用することで、通信の干渉を低減させて、電波の利用効率を高めることもできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態の概略構成を示すシステム構成図であって、図中、１は多人数を収容する映写会場であり、この映写会場は、例えば１０００名弱の観客が収容でき、どの席からも壁面１１に設置された、縦３メートル横４メートルの映写用スクリーン２に映写された映像が、見えるように座席が配置されている。

映写用スクリーン２には、映像情報の発信源である例えばＰＣで構成される情報端末装置３から映像情報を画像映写装置としてのプロジェクタ４に送信し、このプロジェクタ４によって映写される映像を映写用スクリーン２に結像して表示する。

そして、情報端末装置３には他の機器との間で電波による通信が可能な情報端末無線通信機３１が接続され、また、プロジェクタ４には他の機器との間で電波による通信が可能なプロジェクタ無線通信機４１が接続されており、情報端末装置３とプロジェクタ４との間で無線による通信が可能となっている。さらに、映写用スクリーン２には情報端末無線通信機３１およびプロジェクタ無線通信機４１で使用される無線電波を、送受信できるアンテナ２１が設けられている。

情報端末無線通信機３１およびプロジェクタ無線通信機４１は、図２に示すように、無線通信回路１０、アンテナ１０１、給電線１０２、インターフェース回路１０７を備えている。情報端末無線通信機３１およびプロジェクタ無線通信機４１はインターフェース回路１０７を除き他の回路は各々同一の構成である。

無線通信回路１０は、アンテナ切り替えスイッチ１０３、受信回路１０４、送信回路１０５、通信制御部１０６から構成される。アンテナ１０１は給電線１０２を介してアンテナ切り替えスイッチ１０３の可動接点ｃに接続されており、アンテナ切り替えスイッチ１０３の常閉接点ａには受信回路１０４が、アンテナ切り替えスイッチ１０３の常開接点ｂには送信回路１０５が接続されている。

受信回路１０４は、アンテナより入力された受信信号を増幅、周波数変換などを行った後に復調処理を行い復調した受信データを通信制御部１０６に出力する。

送信回路１０５は、通信制御部１０６より出力された送信データを基に変調処理を行い、その後に増幅、帯域制限などを行い、送信信号を生成しアンテナ１０１へ出力する。

アンテナ１０１は送受信共用であり、アンテナ切り替えスイッチ１０３の制御端子と接続した通信制御部１０６からの信号により受信回路１０４、送信回路１０５と選択的に接続され、送信と受信を切り替えながら双方向に通信を行うことができる。

インターフェース回路１０７は、通信制御部１０６と情報端末装置３またはプロジェクタ４間を接続するための回路であり、接続する相手方によって異なる。なお、図２に例示した無線通信機おいて、アンテナ１０１とアンテナ切り替えスイッチ１０３の間は、同軸ケーブルなどの給電線１０２を用いて接続され、隔たれた場所に設置されている例を示したが、無線通信回路の使用される状態に応じては、給電線１０２をプリント基板の配線として、アンテナ１０１とアンテナ切り替えスイッチ１０３の間を直接接続し同一筐体に設置することもある。

また、映写用スクリーン２は、図３に示すように、枠部２３内に映写面２２が配設され、この映写面２２の上部で左右方向の中央位置に無線通信用のアンテナ２１が配設された構成を有する。

アンテナ２１は前述した図２におけるアンテナ１０１に相当し、アンテナ２１には給電線１０２が接続され、給電線１０２を介して無線通信回路１０が接続されている。プロジェクタ４より映写された映像は映写面２２において結像し、観衆に視認される。枠部２３は映写面２２の映写範囲の外側に位置し、一般に黒もしくは暗色であり、映像は映写されず、映像の境界を明確にし、映写用スクリーン２を保持、固定するために設けられている。

本実施形態においては、電波の到達範囲を広げるために、壁面１１に映写用スクリーン２が設置された状態で映写会場１内に対して良好な見通しが確保できる、映写用スクリーン２中央上側の枠部２３の裏面に平面状のアンテナ２１を配置している。

ここで、アンテナ２１の位置は図３に例示した映写用スクリーン２の中央上部に限るものではなく、映写用スクリーン２の構造や取り付け場所などに応じて、図４のａからｇ等に示すように、映写用スクリーン２の任意の場所を選んでよい。ただし、映写用スクリーン２の素材にあっては、布、木材、樹脂等の電波を透過させる材質を想定しており、金属等の電波を反射させる材料を用いた場所へアンテナ２１を配置することは好ましくない。

このアンテナ２１には給電線１０２を介して情報端末装置３が接続されている。

次に、上記第１の実施形態の動作を図５について説明する。

今、情報端末装置３に映写用スクリーン２に映写する映像情報が格納されているものとする。この映像情報は、情報端末無線通信機３１にて無線信号に変調され、給電線１０２を経て映写用スクリーン２に設置されたアンテナ２１よりプロジェクタ４に向けて送信される。プロジェクタ４のプロジェクタ無線通信機４１がアンテナ２１より送信された無線信号を受信および復調し、映像情報を取り出す。復調された映像情報はプロジェクタ４に入力され映写用スクリーン２へ映写される。

このように本発明の第１の実施形態によれば、アンテナ２１を、面積の広い映写用スクリーン２に設けているため、アンテナ２１は面積的な制約を受けず、送受信の効率の良いアンテナを提供することができる。また、アンテナ２１から映像情報をプロジェクタ４のプロジェクタ無線通信機４１に向けて送信するので、映写用スクリーン２とプロジェクタ４との間には通常障害物が配置されることはないので、良好な無線通信を行うことができる。

なお、上記第１の実施形態においては、アンテナ２１を映写用スクリーン２の裏面に配置したが、映写用スクリーン２の裏面にアンテナ２１を配置したことで、映写用スクリーン２の取り付け方やアンテナ２１への配線状況によっては不都合を生じる場合もある。このような場合にはアンテナ２１を映写用スクリーン２の表面や、内部に配置しても良い。

さらに、アンテナ２１は棒状、線状、八木型、など平面以外の形状でも良い。また、アンテナ２１に、無線通信回路の一部であるアンテナ切り替えスイッチ１０３、あるいは受信回路１０４、送信回路１０５の一部もしくは全てを、一体型としアンテナ回路部として、映写用スクリーン２に設けても良い。これによりアンテナ２１だけを設けた場合と比べ、アンテナ２１と無線通信回路１０間の給電線１０２による損失の影響が低減できるため、通信可能な範囲を広げる効果がある。

また、図６に示すように情報端末装置３の情報端末無線通信機３１のアンテナ１０１を情報端末無線通信機３１と一体化させ、プロジェクタ４のプロジェクタ無線通信機４１のアンテナ１０１を映写用スクリーン２に設置されたアンテナ２１として使用しても良い。

次に本発明の第２の実施形態を説明する。

上記第１の実施形態では、アンテナ切り替えスイッチ１０３を使用し、1つのアンテナ１０１を送受信で共用する構成となっている。しかしながら、周波数が高く帯域の広い信号を切り替えるためには、砒化ガリウムなどの高周波用半導体を広帯域整合回路と組み合わせた、特殊なスイッチが必要となる。このようなスイッチを低損失、低価格で実現することは難しい。

一方、映写用スクリーン２には、アンテナを設置する場所の制約はほとんど無く、また、映写用スクリーン２への設置に適した平面状アンテナは、プリント配線基板をエッチングして形成するなどの手法で、安価に実現できるので、複数のアンテナを設けることは容易である。

そこで、本発明の第２の実施形態においては、図７に示すように、映写用スクリーン２に、受信用アンテナ２１１と送信用アンテナ２１２を個別に配置し、受信用アンテナ２１１には受信回路１０４を、送信アンテナ２１２には送信回路１０５を、それぞれアンテナ切り替えスイッチを介さずに直接接続する構成としている。

この第２の実施形態に例示すように、送受信それぞれに個別なアンテナを設けることで、図２に示した、１つのアンテナ１０１を送受信で共用するためのアンテナ切り替えスイッチ１０３を必要としない回路構成となるので、低価格で高性能な無線通信用アンテナを実現できる。

なお、上記第２の実施形態においては、単体の受信用アンテナ２１１を用いた構成例を示したが、複数の受信用アンテナを設けて、ダイバーシティ受信を行うことで、受信性能を向上させることもできる。

次に本発明の第３の実施形態を説明する。

前述した第1の実施形態において例示した構成は、映写用スクリーン２に備えたアンテナ２１を、情報端末装置３に設けた情報端末無線通信機３１もしくは、プロジェクタ４に設けたプロジェクタ無線通信機４１の、どちらかのアンテナとして使用するものであった。この場合、情報端末無線通信機３１もしくはプロジェクタ無線通信機４１のどちらか一方で会場内の比較的ケーブルを敷設しにくい場所に設置されるものを無線で接続し、残りの一方はケーブルで接続することになる。従って、ケーブルを使用することによるデメリットは残っている。

そこで、本第３の実施形態においては、映写用スクリーン２にアンテナと無線中継回路を備えることで、情報端末装置３とプロジェクタ４との間を無線により中継接続することですべての通信路を無線化する構成としている。

すなわち、第３の実施形態は、図８に示すように情報端末装置３とプロジェクタ４と間を、中継無線機５を備えた映写用スクリーン２を介して接続しており、情報端末装置３と映写用スクリーン２との間で通信網６１、映写用スクリーン２とプロジェクタ４との間で通信網６２を構成している。

映写用スクリーン２に備えられた中継無線機５は、アンテナ２１３、２１４、それぞれに接続されている無線通信回路１０、内部接続回路５１によって構成されている。以後の説明のためアンテナ２１３に接続された無線通信回路１０を無線通信回路１０−１、また、アンテナ２１４に接続された無線通信回路１０を無線通信回路１０−２とあらわす。アンテナ２１３は通信網６１と、アンテナ２１４は通信網６２とそれぞれ通信するために使用される。

次に上記第３の実施形態の動作を説明する。

アンテナ２１３で受信した情報端末装置３からの信号は無線通信回路１０−１で復調され、内部接続回路５１を通り、無線通信回路１０−２で変調されアンテナ２１４よりプロジェクタ４へ送信される。反対にアンテナ２１４で受信したプロジェクタ４からの信号は、無線通信回路１０−２で復調され、接続回路５１を通り、無線通信回路１０−１で変調されアンテナ２１３より情報端末装置３へ送信される。このようにして、映写用スクリーン２の中継による情報端末装置３とプロジェクタ４との間の双方向通信が成り立つ。

これにより、距離が離れたり、障害物がある等で、直接通信をすることのできない情報端末装置３とプロジェクタ４と間を、通信させることができる。

なお、上記第３の実施形態では、２つの通信網間の中継を例示したが、アンテナと無線通信回路を増やすことで、さらに多くの通信網を中継できる。

この第３の実施形態のさらなる応用例を図９に示す。前述した第３の実施形態において、中継無線機５は変復調の機能を有し、受信信号を復調したデータに基づき変調を行い送信する例を示した。しかしながらこの場合、通信回路は複雑であるため、消費電力が大きく価格が高くなる。そこで、通信網ごとに異なる周波数を用いて通信を行えば図９に示すように、図８における無線通信回路１０−１及び１０−２及び内部接続回路５１を省略し、これらに代えて、２つの周波数変換回路５２及び５３と、これら周波数変換回路５２及び５３を選択する選択スイッチ５４及び５５とを設ける構成とすることにより、低消費電力化や低価格化ができる。

なお、上記第３の実施形態では、複数の無線通信網のそれぞれに対して個別にアンテナを備えているので、このアンテナそれぞれに異なる指向性を持たせても良い。この場合、本実施形態の映写用スクリーン２が中継するそれぞれの無線通信の相手方に対して、最適な指向性のあるアンテナを使うことで、お互いの通信の干渉を避けたり、通信可能な範囲を広げたりする効果がある。特に、映写中のプロジェクタ４は映写用スクリーン２に対して常に一定の角度で設置されるので、アンテナ２１４の指向性を先鋭にすることは容易であり、また指向性を先鋭にした場合、通信特性を向上させる効果がある。

次に、本発明の第４の実施形態を説明する。

前述した第１〜第３の実施形態では、映写会場１の壁面１１に設置された映写用スクリーン２へアンテナ２１を設置し、映写会場１内の広い範囲と通信を行うための手段を例示した。さらに本実施形態は、もっとも効果的に電波による通信を実現するためのアンテナ設置位置を示すものである。

本発明で使用される近距離無線通信は、一般的に波長が１メートル未満の高周波信号を使用することが多い。このような電波は直進性が強いため、通信可能範囲を広く取るためには、アンテナの設置位置を高くする事が良い。そこで本実施形態では、前述した、第１の実施形態の図４においてアンテナ２１をａ乃至ｃの位置に設置することで、より広い通信範囲を得ることができる。

次に、本発明の第５の実施形態を説明する。

前述した第１〜第４の実施形態では、映写会場１の壁面１１に設置された映写用スクリーン２への適応例を示した。しかしながら、会議室などあらかじめ映写用スクリーンの設置されていない会場において、簡易的に映写用スクリーンを設置して会議などを行うことも多い。本実施形態は、そのように簡易設置型映写用スクリーンを用いる場合においても、無線通信を用いて映像情報を伝送するための手段を示すものである。

簡易設置型映写用スクリーンの例を図１０に示す。図１０において、７は簡易設置型映写用スクリーンであり、巻き取り型スクリーン７１、折りたたみ式の脚部７２、伸縮可能な支柱７３、支柱先端の図示しない鉤状フックからなる。巻き取り型スクリーン７１は使用しないときは筒状に巻き取られている。本簡易設置型映写用スクリーン７を使用するときは脚部７２を開き、巻き取り型スクリーン７１の一端に備えた図示しないリングを、鉤状フックに掛け、支柱７３を延伸し、巻き取り型スクリーン７１を展張することで映写用スクリーンの機能を果たすようにして設置する。この支柱上部にはアンテナ取り付け部材７４を介してアンテナ２１が取り付けられており、脚部７２の近傍に設置した無線通信部７５と、ケーブル１０２を介して接続されている。本実施形態に例示する構成とすることで、アンテナなどを固着することのできない、巻き取り型スクリーン７１を備えた簡易設置型映写用スクリーン７においても、本発明の効果を得ることができる。

次に、本発明の第６の実施形態について説明する。

前述した第１〜第５の実施形態では、１つの映写会場１に１つのプロジェクタおよび映写用スクリーンを設置して、使用する例を示した。しかし、さらに広い映写会場である、映写会場内に柱などが存在する等の理由によって、映写用スクリーンに映写した映像を視認できない場合もある。

そのような場合において、第６の実施形態は、第１〜第５の実施形態による映写用スクリーンを複数備え、1台の情報端末装置からの情報を、映写用スクリーンに備えたアンテナを用いて各プロジェクタへ一斉に中継伝送するための、構成を示すものである。

次に、本発明の第６の実施形態を図１１について説明する。

この第６の実施形態では、図１１に示すように、映写会場１の壁面１１に、２台のプロジェクタ４−１、４−２と２つの映写用スクリーン２−１、２−２があり、１台の情報端末装置３から映像情報を伝送する例である。映写用スクリーン２−１と映写用スクリーン２-２間は無線通信ができるよう、アンテナの指向性や利得が設定されている。

情報端末装置３から送信された信号は、映写用スクリーン２−１に伝送される。映写用スクリーン２−１で受信された信号はプロジェクタ４−１に中継されるとともに、映写用スクリーン２-２へも中継される。映写用スクリーン２-１から中継された信号を受信した映写用スクリーン２-２は、プロジェクタ４-１へさらに信号を中継する。

このように、映写用スクリーン間で通信を可能となるようにアンテナを備えることで、無線通信を用いて情報を中継伝送し、広い会場内にケーブルを敷設することなく、１つのＰＣから同時に複数のプロジェクタへ映像を伝送することが可能となり、コストや手間を削減できる。

本発明の第７の実施形態を説明する。前述した第１〜第６の実施形態では、映写用スクリーンにあらかじめ備えられたアンテナを介して、通信を行う例を示した。しかしながら、これらの実施形態では、既に設置されている通信機能のない映写用スクリーンでは使用できないという課題がある。

そこで、本実施形態は、無線通信用のアンテナもしくは、アンテナと無線通信回路を接続したアンテナ回路部を、ユニット化し無線通信付加ユニット（以下付加ユニットという)を構成したうえで、既存の映写用スクリーンに付加することで、通信対応できるようにするものである。

既存の映写用スクリーンを、無線通信対応化する構成を図１２に例示する。図１２で、８１は既存の映写用スクリーン、８２は付加ユニットである。付加ユニット８２には、アンテナ８３と図示しない無線通信回路が内蔵されている。付加ユニット８２を、映写用スクリーン８１近傍に設置することで情報端末装置３、プロジェクタ４間を無線接続することができる。また、本ユニット内に電池を内蔵させても良く、この場合は、電源の配線が不要となり利便性が増す。本付加ユニットを設置する方法としては、壁面１１に用意したフックに吊り下げる、両面粘着テープや面ファスナで貼付する、などがある。また、壁面が鉄など磁性材料を用いる場合は、磁石で吸着し設置しても良い。

なお、ここではアンテナと無線通信回路を組み合わせたユニットとしたが、アンテナ単体を映写用スクリーン表面に貼付するなども可能である。さらに、図１３に示すように映写用スクリーン脇に無線通信ユニットを設置することで、簡易設置型映写用スクリーンにも適用できる。

本発明の第８の実施形態を説明する。第８の実施形態においては、本発明の第１から第７の実施形態に示した映写用スクリーン２を、情報端末無線通信機３１を備えた情報端末装置３と、プロジェクタ無線通信機４１を備えたプロジェクタ４と組み合わせることで、配線の手間や、長い配線による映像の劣化のない無線通信による映写システムを提供するものである。特に、映写会場内でもっとも電波の送受にふさわしい映写用スクリーンにアンテナを設けることで、送信電力の小さい無線通信システムにおいても、広い会場をカバーできるシステムであって、これにより利便性の高い映写システムを安価に提供することができる。

次に、本発明の第９の実施形態を説明する。

まず、プロジェクタで映写する動画像データを伝送する例を説明する。画面構成を一般的なＰＣモニタと同等であるとし、構成画素数を横１０２４ドット、縦７６８ドット、色数６５５３６（１６ビット)色とすると一画面は、
１，０２４ｘ７６８ｘ１６＝１２，５８２，９１２ビット
の情報で表される。動画として１秒間に１５フレーム必要と考えると、
１２，５８２，９１２ｘ１５＝１８８，７４３，６８０ビット／秒
となる。つまり、圧縮などの手順を要せずカラーの動画像を伝送するためには約２００Ｍビット／秒（Ｍｂｐｓ）の情報伝送速度が必要になる。従って、この動画像情報を無線通信で伝送する場合は、現在実用化されている近距離無線通信の中では高速なＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇの無線通信を用いても５４Ｍｂｐｓの伝送速度であるため、２００ＭＢｐｓの動画伝送は出来ない。

そのため、本発明の背景技術の項に記載したように、従来は画像の差分情報のみに圧縮して送信し受信側で元の動画像に変換して映写したり、情報をファイルとして送信し受信側で映像化して映写したりしていた。これらの場合は、差分化・圧縮・伸張などのデータ処理に時間が掛かる、データ処理により画像に歪やノイズを生じる、ファイルや画像を処理するためのハードウェアやソフトウェアが必要になる、などの課題を持っていた。

一方、ＵＷＢ通信においては、米国電気電子技術者協会８０２．１５委員会３ａ作業部会刊行の”Multi-band OFDM Physical Layer Proposal for IEEE 802.15 Task Group 3a”の６４ページ表３２（ＩＥＥＥＰ８０２．１５−０３／２６８ｒ０ＰＰ６４Ｔａｂｌｅ３２）に示されるように、数メートル程度の伝送距離であるという課題はあるが、２００Ｍｂｐｓの通信速度を得ることができる。

そこで、本発明の第９の実施形態では、高速であるが、通信可能距離の短いＵＷＢ通信の伝送距離を、前述した第１〜８の実施形態において提示した手段を用いて延伸することで、従来行われていた複雑な処理をすることなく、動画像情報を伝送するための手段を示すものである。

次に本発明の第９の実施形態を図１４において説明する。第９の実施形態は情報端末装置３、情報端末装置３に接続された情報端末無線通信機３１、前述した第３の実施形態に示した中継無線機５を備える映写用スクリーン２、およびプロジェクタ４とプロジェクタ４に接続されたプロジェクタ無線通信機４１で構成されている。

情報端末無線通信機３１は情報端末装置３からのアナログ映像信号のサンプリング入力を行うアナログディジタル（以下Ａ／Ｄという）コンバータ３１１、Ａ／Ｄコンバータより入力されたディジタル化された映像信号を、送信データとして並べ替える処理を行う映像入力回路３１２、ＵＷＢ通信を行う回路からなるＵＷＢ無線通信回路３１０、アンテナ３１３より構成されている。

中継無線機５は前述した第３の実施形態に示した中継無線機５の構成において無線通信回路１０−１および１０−２をＵＷＢ通信を行う回路を用いて構成したものである。

プロジェクタ無線通信機４１は、アンテナ４１３、ＵＷＢ通信を行う回路からなるＵＷＢ無線通信回路４１０、ＵＷＢ無線通信回路４１０から出力された受信データから画面映像を描画する描画回路４１１、描画回路４１１が描画した映像データをアナログ映像信号に変換してプロジェクタ４を駆動するディジタルアナログ（以下Ｄ／Ａという）コンバータ４１２より構成されている。

次に上記第９の実施形態の動作の説明をする。情報端末装置３に格納された映像情報は、映像情報を表示するアプリケーションプログラムを用いて表示され、表示された映像信号は、赤、緑、青（以下ＲＧＢという）各色のアナログ映像信号として情報端末装置３より出力される。情報端末装置３より出力されたＲＧＢ映像信号は、情報端末装置３に接続された情報端末無線通信機３１のＡ／Ｄコンバータ３１１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３１１では、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれにＡ／Ｄ変換を行い、映像入力回路３１２へ出力する。映像入力回路３１２では、Ａ／Ｄコンバータ３１１出力のＲ，Ｇ，Ｂ各ディジタルデータを時系列に多重したシリアルデータ列に変換してＵＷＢ無線通信回路３１０に出力する。ＵＷＢ無線通信回路３１０では、入力されたシリアルデータ列に基づきＵＷＢ無線信号に変調した後、アンテナ３１３より送信する。

映写用スクリーン２に備えられた中継無線機５のアンテナ２１３で情報端末装置３からのＵＷＢ無線信号を受信する。アンテナ２１３で受信したＵＷＢ無線信号は無線通信回路１０−１で復調され、内部接続回路５１を通り、無線通信回路１０−２でＵＷＢ信号に再変調されアンテナ２１４よりプロジェクタ４へ送信される。

中継無線機５のアンテナ２１４で送信されたＵＷＢ無線信号は、プロジェクタ４に接続されたプロジェクタ無線通信機４１のアンテナ４１３によって受信される。アンテナ４１３によって受信されたＵＷＢ無線信号は、プロジェクタ無線通信機４１のＵＷＢ無線回路４１０にて受信および復調処理され、受信データとして描画回路４１１へ出力される。描画回路４１１では復調データから映像情報を取り出し、画面表示の手順に従い一画面分の画像情報に変換し、Ｄ／Ａコンバータ４１２に出力する。Ｄ／Ａコンバータ４１２で画素情報をＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号に変換し、プロジェクタ４へ出力する。Ｄ／Ａコンバータ４１２より出力された映像によりプロジェクタ４は映像情報をクリーン２に映写する。

このようにＵＷＢ通信を使用することで、映像情報を、差分化、圧縮、伸張などの手段を経ることなく伝送することが可能である。これにより、標準のプロジェクタにＲＧＢ映像信号を接続するだけで使えるため、既存のプロジェクタを買い換えることなく、動画像を無線伝送できるようになる。また、プロジェクタに接続する回路も少なくてすむので、低価格、低消費電力に実施できる。

なお、上記実施形態においては、情報端末装置３と情報端末無線通信機３１間およびプロジェクタ４とプロジェクタ無線通信機４１間は、アナログＲＧＢ信号にて接続しているが、これらの接続はディジタルインターフェースなどを用いることも可能である。この場合は、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータの変わりに、データレートコンバータのようなディジタルデータの転送速度変換回路を用いて、通信を行えばよい。

また、本第９の実施形態では、ＵＷＢ通信を用いてデータの圧縮などを行わずに動画像を伝送する形態を示したが、データの圧縮を行うことで、ハイビジョン等と称される高精細度テレビジョン映像などの動画伝送に適用することもできる。

次に本発明の第１０の実施形態を説明する。

ＵＷＢ通信にあっては、他の通信への妨害を最小限に抑える必要性から、送信電力は低く規定されている。また、この送信電力は、送信機の出力電力ではなく等価等方放射電力で規定されている。つまり、送信機の出力電力と送信アンテナ利得の積を一定値以下にするよう規定されているため、通信可能な距離を伸ばすためには、送信側では対策ができず、受信側においての対策が必要である。

前述した第３の実施形態において、映写会場１では、プロジェクタ４は常に映写用スクリーン２に対して一定の位置および方向に設置されるため、アンテナの指向性を向けることが容易であり、通信品質を向上させる効果があることを説明した。一方、情報端末装置３については、講演者が交代したり、ＰＣが複数台で使用されることもあり、特定の位置に対して指向性を向けることは容易ではない。

そこで、第１０の実施形態では、映写用スクリーン２に設置したアンテナ２１の指向性を可変にして、常に通信の相手方にアンテナの利得の高い方向を向けるようにするものである。

第１０の実施形態を図１５について説明する。第１０の実施形態は、本発明の第３の実施形態の図８に示した、アンテナ２１３の指向性を、通信の相手方へ向け続けるよう可変できるようにしたものである。ここで、情報端末装置３ａ、情報端末装置３ｂは情報端末装置３の設置されている位置を示すものである。

まず、情報端末装置３ａで情報を送信している場合、ａの方向に対してアンテナ２１３の利得が最大となるように指向性を制御する。指向性の制御は通信の相手方の位置に基づき制御する、あるいは、受信信号の強度が最大となるように制御しても良い。次に、情報端末装置３ｂの場所から情報が送信されたときは、ｂの方向へ指向性を変更する。このように指向性を最適に制御することで、受信信号の強度を確保することができ、高速な通信が維持できる。

アンテナの指向性を電気的に可変する手段としては、フェーズドアレーアンテナと呼ばれる方式が知られており、その構成例を図１６に示す。フェーズドアレーアンテナは複数のアンテナ９１と移相器９２の組み合わせ、電力合成器９３、移相制御回路９４で構成され、各アンテナ９１の出力信号を、それぞれに組み合わされた移相器９２おいて移相制御回路９４からの設定によって位相の遅延量を各々調整した後、電力合成器９３で合成することで、指向性を可変ものである。図１６においてはアンテナ９１と移相器９２を７組で合成した７素子のフェーズドアレーアンテナとしたが、要求される指向特性に応じてアンテナの組み合わせを増減しても良い。また、図１７に示したように、八木型９５やパラボラ型９６などのアンテナを機械的に回転させることでも指向性が可変できる。

なお、本実施形態において、指向性のあるアンテナの最も利得の高い方向を向けることを例示したが、アンテナの指向方向を可変するだけではなく、指向性と無指向性を必要に応じて切り替えても良い。このようにすることで、複数の場所にある通信の相手方との通信に対応させることもできる。

また、通信の相手方に応じて偏波を可変して使用することで、他の通信網との干渉を低減させて、電波の利用効率を高めることもできる。

本発明を適用する映写会場の一例を示す見取り図である。本発明に用いられる無線通信機の構成の一例を示すブロック図である。第１の実施形態における映写用スクリーンの一例を示す構造図である。第１の実施形態におけるアンテナ配置の例を示す見取り図である。第１の実施形態における無線通信の一例を示す構成図である。第１の実施形態における無線通信の応用例を示す構成図である。第２の実施形態における無線通信の一例を示す構成図である。第３の実施形態における無線通信の一例を示す構成図である。第３の実施形態における無線通信の応用例の構成図である。第５の実施形態における映写用スクリーンの一例を示す構造図である。第６の実施形態における構成の一例を示す見取り図である。第７の実施形態の一例を示す構成図である。第７の実施形態の応用例を示す構成図である。第９の実施形態における構成の一例を示すブロック図である。第１０の実施形態における無線通信の一例を示す構成図である。第１０の実施形態におけるフェーズドアレーアンテナの一例を示す構成図である。第１０の実施形態における応用例の構成図である。

符号の説明

１映写会場２映写用スクリーン３ＰＣ４プロジェクタ２１アンテナ３１情報端末無線通信機４１プロジェクタ無線通信機

Claims

映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、少なくとも1つの無線通信用のアンテナを備えたことを特徴とする映写用スクリーン。
映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、少なくとも1つの無線受信用のアンテナと少なくとも１つの無線送信用のアンテナを備えたことを特徴とする映写用スクリーン。
映写された映像を結像表示する映写用スクリーンであって、複数の無線通信網のために、それぞれ少なくとも1つの無線通信用のアンテナを備え、当該無線通信用のアンテナそれぞれに、無線通信用回路を接続し、さらに当該無線通信用回路間を無線中継用に相互に接続したことを特徴とする映写用スクリーン。
請求項１乃至３の何れか１つに記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナは当該映写用スクリーンの上部側に配設されていることを特徴とする映写用スクリーン。
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナのうち、少なくとも１つが当該映写用スクリーンを展張保持するための支柱に配設されていることを特徴とした、映写用スクリーン。
請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載された映写用スクリーンであって、前記アンテナの少なくとも１つが他の映写用スクリーンに備えた少なくとも１つの無線通信用アンテナとの間で無線通信するように構成されていることを特徴とする、映写用スクリーン。
請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載された映写用スクリーンであって、前記アンテナは、前記映写用スクリーンに着脱自在に配設されていることを特徴とする映写用スクリーン。
請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載された映写用スクリーンと、当該映写用スクリーンに映像情報を映写する画像映写装置と、該画像映写装置へ映像情報を供給する情報端末装置と、前記画像映写装置及び情報端末装置の少なくとも何れか１つと前記映写スクリーンのアンテナとの間で映像情報を無線通信する無線通信手段とを備えたことを特徴とする無線映写システム。
請求項８に記載の無線映写システムであって、前記無線通信手段はウルトラ・ワイドバンド通信方式で画像情報の無線通信を行うように構成されていることを特徴とする無線映写システム。
請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載の映写用スクリーンであって、前記アンテナの少なくとも１つは指向性及び偏波特性の少なくとも何れかを変化可能に構成されていることを特徴とした、映写用スクリーン。